Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Principper for remskiver og løftestang

Både remskiver og løftestænger er blevet brugt i århundreder som et middel til at udføre tunge opgaver. Disse enkle maskiner bruger fysikens love til effektivt at bevæge vægt over en afstand. De tillader en enkelt person at flytte vægte, som et menneske ville være ude af stand til at løfte uden indgreb af sådanne værktøjer.

Multipelhjulskiver

Hvis du fodrer et reb over toppen af ​​en enkelt remskive og løfte en vægt med den, vil du trække rebet i samme afstand som vægten løftes og effektivt løfte samme vægt. Hvis du vedhæfter rebet til bunden af ​​trissens ramme, skal du løbe det gennem en anden trisse og sikkerhedskopiere gennem den første, så trækker du tovet to gange den afstand, vægten løftes op, men løfter kun halvdelen af ​​vægten . Det praktiske resultat af dette er, at man f.eks. Kan løfte en 100 pund vægt 10 fod ved at trække et reb 20 fod med hvad der føles som en vægt på 50 pund på den. Dette princip kan forlænges på ubestemt tid ved at tilføje flere trisser.

Geared Trisser

Forholdet mellem vægt og afstand kan også ændres ved at bruge trisser med forskellige diametre. Dette er i det væsentlige det samme princip som velkendt drift af cykeltandhjul. Når du drejer et gear med stor diameter, der er fastgjort af en kæde til et gear med lille diameter, vil det mindre gear dreje hurtigere. Ved at fastgøre remskiver med forskellige diametre til hinanden med reb eller kæder, kan du i høj grad udvide din løftekraft ved blot at trække tovet eller kæden i længere afstand end vægten løftes.

Levers

En håndtag arbejder under samme princip som en remskive, men på en meget anderledes fysisk måde. Hvis du tager et 10 fods bord og hviler det på et vinkel i midten, kan du lægge vægt i den ene ende og løfte det ved at trykke ned i den anden ende. Den afstand, du sænker den ene ende, vil være identisk med den afstand, som den anden ende løfter og vil kræve samme vægt. Men hvis du kompenserer svingen fra midten af ​​brættet - håndtaget - får du en mekanisk fordel. Hvis svinghjulet er en fod fra den ene ende og ni meter fra den anden ende, kan du løfte en meget tung vægt ved blot at sænke den lange ende ni gange længere end den kortere ende stiger.

Legacy of Pulleys and Levers

Remskiver og løftestænger og den fysik, der ligger til grund for dem, er grundlaget for mange moderne maskiner. Alt fra vandhjul til forbrændingsmotorer udnytter princippet om at omdanne vægt til afstand.

Klik for at udvide hele teksten